1. Введение

Основные задачи и методы рудничной геологии. Выделяемые в настоя­щее время стадии поисков, разведки, доразведки месторождений полез­ных ископаемых, их эксплуатация являются составными частями длитель­ного, в ряде случаев непрерывного процесса, немыслимого без постоянно­го геологического обеспечения в самом широком смысле этого понятия. В зависимости от специфики решаемых задач характер деятельности геолога меняется, и особенно существенно с началом промышленного освоения месторождения. Круг вопросов, стоящих перед геологом в процессе разработки месторождений, по сравнению с пред­шествующими стадиями — поисков и разведки, значительно расширя­ется. Становятся более тесными производственные и научные связи геоло­гов со специалистами ряда смежных технических дисциплин — горняками, маркшейдерами, обогатителями, экономистами. Поэтому на практике уже давно из научной дисциплины "Поиски и разведка месторождений по­лезных ископаемых" выделился комплекс проблем и вопросов, решае­мых геологами в период строительства предприятия и эксплуатации мес­торождения. Указанный комплекс, постоянно пополняясь новыми, более сложными задачами, постепенно оформился в самостоятельный раздел и, наконец, в научную дисциплину - рудничную геологию, имеющую соб­ственные цели, предмет и методы исследования.

Основная цель рудничной геологии в насто­ящее время рассматривается как создание научно-обоснованных методов всестороннего геологического обслуживания горнодобывающих пред­приятий в процессе промышленного освоения и эксплуатации месторож­дений.

Основной метод исследования - оценка геолого-экономических свойств подготавливаемого к освоению и эксплуатируемого месторож­дения или отдельных его участков и выяснение соответствия принятых способов доразведки, вскрытия, эксплуатационной разведки, систем раз­работки, технологии обогащения руд изучаемого объекта этим свой­ствам.

Главным источником информации служат постоянная геологическая документация всех разведочных и горно-эксплуатационных выработок, картирование и различного вида опробование, минералогические, геофи­зические, геохимические и другие виды исследований, технико-экономи­ческие расчеты.

Выделяются следующие, тесно связанные между собой задачи:

1. не­прерывное изучение и уточнение особенностей геологического строения месторождения в процессе его промышленного освоения и эксплуатации;

2. укрепление минерально-сырьевой базы эксплуатируемого месторож­дения с целью максимально возможного продления срока существова­ния горно-обогатительного комбината или увеличения его производствен­ной мощности путем реконструкции;

3. геологическое обеспечение про­изводственной деятельности предприятия, и, в первую очередь, горного комплекса и обогатительной фабрики с целью повышения технико-эконо­мической эффективности их работы; 4) геологический контроль за ка­чеством и полнотой использования недр при эксплуатации и за охраной окружающей среды от вредного влияния длительно проводимых горных работ.

По образному выражению В.М. Крейтера, "каждый рудник представ­ляет для геолога огромную исследовательскую лабораторию, где каждый день получаются все новые и новые факты в связи с проведением горно-капитальных, подготовительных и очистных работ".

Действительно, в процессе повседневной работы, систематически наблюдая в подземных горных выработках, на уступах карьеров детали строения рудных тел, особенности их поведения по простиранию и на глубину, характер изменчивости оруденения и многое другое, руднич­ные геологи собирают и имеют возможность обобщить фактический материал, по объему, достоверности, а следовательно и по своей научной ценности превосходящий данные, получаемые на стадиях поисков, пред­варительной и детальной разведки.

Известно, что любые данные, полученные в процессе геологоразведоч­ных работ, представляют собой лишь более или менее полную выборку из генеральной совокупности. Поэтому каждый геологический прогноз, гипотеза, подсчет запасов полезных ископаемых, основанные на геолого­разведочных данных, получают подтверждение или, наоборот, опровергаются во время изучения месторождения на стадии эксплуатации, когда появляется возможность получения максимального количества наиболее достоверной геологической информации.

Именно изучение, уточнение геологических особенностей обслуживае­мого месторождения наиболее важны, поскольку создают основу для успешного решения остальных задач геологического обслуживания подразделений горнодобывающего предприятия.

При проведении поисково-разведочных работ объектами всесто­роннего изучения служат рудные районы, поля, месторождения. В при­роде не существует абсолютно одинаковых месторождений. Являясь производными сложных геологических и физико-химических процессов, располагаясь в различной обстановке, они характеризуются чрезвычайным разнообразием структурно-морфологических типов рудных тел, их разме­ров и условий залегания, вещественного состава и многих других прису­щих им свойств.

Рудничная геология, наряду с уточнением общего геологического строения месторождений, много внимания уделяет детальному изучению отдельных участков месторождений, рудных тел, обогащенных столбов, расположенных на уже вскрытых горными выработками горизонтах или уступах. Изучение деталей строения месторождений не только не ис­ключает, а, наоборот, настоятельным образом требует формирования у рудничных геологов в процессе обобщения и анализа собранных мате­риалов и самых общих представлений об особенностях обслуживаемого месторождения. Совокупность собранных частных и общих данных (по отдельным месторождениям) позволяет лучше понять историю развития и геологическое строение рудного поля или рудного района, использовать их для различного рода теоретических построений и обобщений.

Рассматриваемая задача решается путем систематического, детального и комплексного изучения и уточнения геологического строения месторож­дения. При этом учитываются требования горного цеха и обогатительной фабрики: необходимость накопления данных для локального прогнози­рования оруденения, поисков и разведки новых участков и рудных тел; важность сбора фактического материала, на основе которого делаются научные обобщения и выводы. Главное внимание в процессе исследова­ний обращается на выявление закономерностей локализации промышлен­ного оруденения в масштабе обогащенных столбов, отдельных участков, рудных тел, на изучение их морфологических особенностей и условий залегания, уточнение минерального состава руд, зональности и характера изменчивости в распределении продуктивных минеральных ассоциаций, полезных компонентов, вредных примесей и т.д.

Основными техническими приемами решения перечисленных задач, в первую очередь, являются детальная геологическая документация всех горных выработок, скважин и очистных работ, разнообразное опробова­ние, геофизические, минералогические и другие виды исследований, составление сводных геологических документов, геометризация рудных образований.

Значительная доля капитальных вложений для развития минерально-сырьевой базы добывающих министерств направляется на коренную ре­конструкцию действующих горнодобывающих предприятий. Поэтому следующая задача, стоящая перед рудничными геологами, - раширение сырьевой базы реконструируемых предприятий путем всемерного усиле­ния геологоразведочных работ как на известных рудных телах, так и в районах, непосредственно прилегающих к рудникам, шахтам или карье­рам. Она реализуется в процессе прослеживания и разведки флангов и глубоких горизонтов известных рудных тел, поисков и разведки в пре­делах рудного поля новых перспективных участков и зон промышлен­ного оруденения, геолого-экономической оценки вновь разведанных запасов полезных ископаемых, а также переоценки известных забалансо­вых запасов с целью выяснения возможности их перевода в балансовые и последующего вовлечения в добычу и переработку. Основными методи­ческими приемами служат различные способы локального количествен­ного прогнозирования, разработка и применение на практике рациональ­ных способов поисков и разведки полезных ископаемых на площадях, прилегающих к эксплуатируемым месторождениям, подготовка материа­лов для составления ТЭО кондиций, различного рода геолого-экономичес­кие расчеты, подсчет разведанных запасов. Максимальные объемы работ по увеличению балансовых запасов эксплуатируемого месторождения обычно проводятся в стадию доразведки за счет средств государственного бюджета, выделяемых горнодобывающему предприятию.

Третья задача — геологическое обеспечение производственной деятель­ности основных цехов предприятия — наиболее широка по набору отдель­ных операций и частных задач, которые приходится решать рудничному геологу в процессе его повседневной работы. Успешное выполнение этой задачи требует от него достаточных знаний смежных технических дисцип­лин.

Геологическое обеспечение работы горного цеха предполагает уточне­ние параметров подсчитанных запасов, подготовку исходных данных для составления проектов отработки, участие в планировании направле­ний горных работ на всех уровнях от долгосрочных прогнозов до месяч­ных и декадных графиков, геологический контроль над соблюдением пла­новых направлений горных работ и проектов отработки и т.д.

Перечисленные вопросы решаются путем разработки и внедрения в практику рациональных способов и средств эксплуатационной разведки, подсчета и пересчета запасов выемочных единиц и их геолого-экономи­ческой оценки с учетом реально сложившихся на предприятиях технико-экономических показателей; сравнения данных разведки с результатами эксплуатации и выявления причин, обусловивших расхождения, а также путем проведения геологической, гидрогеологической, инженерно-геоло­гической и других видов документации и т.д.

Помощь обогатительной фабрике предусматривает контроль над веще­ственным составом и физико-механическими свойствами руд, поступа­ющих для переработки, участие в разработке комплексной системы управ­ления качеством добываемых руд с целью увеличения извлечения основ­ных и попутных компонентов и повышения качества выпускаемой про­дукции.

Решение указанной проблемы обеспечивается, главным образом, путем систематического опробования, геолого-технологического карти­рования, выяснения закономерностей распределения отдельных сортов и типов руд, детального изучения химического и минерального состава руд, различного рода лежалых продуктов, концентратов и хвостов обо­гащения.

Геологический контроль за качеством и полнотой отработки недр и охраной окружающей среды осуществляется путем проведения эксплуа­тационного опробования, учета различного рода потерь и разубоживания полезного ископаемого, составления разнообразных балансов запасов полезных ископаемых и отходов производства, участия в разработке проектов на рекультивацию земель, мероприятий по поддержанию дебита и охраны от загрязнения источников питьевого водоснабжения и т.д.

Даже неполное перечисление задач и проблем, стоящих перед руднич­ной геологией, ясно показывает, насколько она тесно связана с различ­ными разделами горного дела и других технических дисциплин.

В рудничной геологии еще достаточно методически слабо разработанных вопросов, поэтому оптимальное решение их и внедрение рекомендаций в производство позволит не только укрепить минерально-сырьевую базу, но и существенно улучшить технико-экономические показатели произ­водственной деятельности горнодобывающих предприятий.